video: Animation explaining the hierarchical organization of bone from the macroscopic to the nanoscale. view more
Credit: Natalie Reznikov, McGill University
骨头隐秘的显微构造：了解什么能使骨质既硬且坚韧：骨头在微观水平的详细构造已经得到揭示。骨头是一种令人赞叹的天然材料，因为它将兼备了通常为相互排斥的属性--它们是刚性（用于支撑及杠杆作用）和韧性（用于保护及抵抗冲击）的结合体。了解骨质的结构对各种不同领域（如骨学、内分泌学、法医学和考古学）都颇为重要，它甚至还能对新型材料的设计有所启发。然而，要描绘这种三维结构的内部仍然颇具挑战。为了能最终一窥骨质的内部，Natalie Reznikov等使用了许多不同角度（或“倾斜角”）的扫描透射电子显微术，并用分层影像来构建三维图像。他们的结果揭示了一种丝状的长而弯曲的结晶图案，并在空隙的周围有成组的平行、略弯的晶体。在骨头的内部还发现了一种先前未知的亚结构：大小约5纳米的玫瑰状晶体，它们被排列成左手螺旋状。这些数据详细到足以让研究人员能追溯个体原纤维，它们中的每一根在分叉或与其它原纤维融合前只能被追踪约200纳米，因而它们有效地组成了一个连续性的三维网络。
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